烘干設(shè)備即是采用了這種聯(lián)合式干燥技術(shù)的新型干燥窯，它將常規(guī)干燥技術(shù)與除濕干燥技術(shù)相結(jié)合并將這兩種技術(shù)進(jìn)行完善、運(yùn)用。它保持了常規(guī)干燥窯的特點(diǎn)，同時(shí)輔以除濕干燥技術(shù)，烘干設(shè)備在干燥的不同階段分別采取合理的干燥方式，兩種技術(shù)相輔相成、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，在保證木材干燥質(zhì)量的同時(shí)，較大程度上節(jié)約能耗，節(jié)省成本。聯(lián)合式干燥窯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，圖中干燥窯的整體架構(gòu)與常規(guī)干燥窯一致，而與常規(guī)干燥窯較大的區(qū)別在于其供熱系統(tǒng)采用的不是蒸汽鍋爐而是節(jié)能型熱泵烘干機(jī)。熱泵烘干機(jī)是一種新型高效節(jié)能型設(shè)備，其工作原理是根據(jù)逆卡諾循環(huán)原理，采用少量的電能，利用壓縮機(jī)，將工質(zhì)經(jīng)過(guò)膨脹閥膨脹后在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)為氣態(tài)，并大量吸收空氣中的熱能，氣態(tài)的工質(zhì)被壓縮機(jī)壓縮成為高溫、高壓的氣體，然后進(jìn)入冷凝器放熱，把干燥介質(zhì)加熱，如此不斷循環(huán)加熱，可以把干燥介質(zhì)加熱至40℃~80℃。與常規(guī)干燥相比，熱泵干燥的過(guò)程是一種更為溫和的、接近自然的干燥，同時(shí)更為節(jié)能與清潔。圖1 中另一個(gè)顯著的特點(diǎn)是，干燥窯內(nèi)配備了噴淋裝置和輔助加熱器，以此來(lái)消除除濕干燥在干燥過(guò)程中的局限性。并且通過(guò)在窯體內(nèi)設(shè)置的溫、濕度檢測(cè)儀，可以更精準(zhǔn)的控制干燥窯內(nèi)的整體環(huán)境與干燥進(jìn)程，提高生產(chǎn)效率。

烘干設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程：在干燥前期開(kāi)啟輔助加熱器使窯內(nèi)迅速升溫，然后開(kāi)啟噴淋裝置，調(diào)節(jié)窯內(nèi)濕度對(duì)木材進(jìn)行預(yù)熱處理，此步驟相比單一的除濕干燥而言，其前期的處理速度得到了極大的提升；在干燥初期和中期排濕量大時(shí)，關(guān)閉輔助加熱器，啟動(dòng)熱泵烘干機(jī)，用除濕干燥的方法吸收窯內(nèi)的熱濕蒸汽，回收排氣能量，此步驟較常規(guī)干燥而言，干燥過(guò)程更為溫和、自然，并且窯內(nèi)熱量無(wú)排放，無(wú)損失；在干燥后期即高溫時(shí)，輔助加熱器與熱泵烘干機(jī)同時(shí)工作，提高窯內(nèi)溫度，以此來(lái)縮短干燥時(shí)間，提高干燥效率。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明，此種運(yùn)用常規(guī)干燥+除濕干燥技術(shù)的新型聯(lián)合式木材干燥窯的總體能耗（電能）比單一的除濕干燥能耗高18%，但是相比于常規(guī)干燥卻節(jié)能27.3%，同時(shí)其干燥周期比單一的除濕干燥窯縮短了近一半，其速率與常規(guī)烘干設(shè)備基本相同，并且做到了廢氣的零排放，木材干燥的質(zhì)量也更有保證，充分的體現(xiàn)了其在木材干燥技術(shù)上的優(yōu)越性。

綜合各項(xiàng)指標(biāo)，聯(lián)合式木材干燥窯的工作成本（能耗費(fèi)、人工費(fèi)、設(shè)備折舊費(fèi)、降等損失費(fèi)等）比常規(guī)烘干設(shè)備的成本低出很多，對(duì)企業(yè)而言真正做到了既節(jié)能又省錢的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益雙贏的結(jié)果。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境問(wèn)題重視程度的逐漸提高，如何把握好經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益間的平衡將是對(duì)木材干燥技術(shù)領(lǐng)域的一次嚴(yán)峻的考驗(yàn)。聯(lián)合型木材干燥窯在保證木材干燥質(zhì)量的同時(shí)，不僅降低了木材干燥生產(chǎn)的能源消耗和生產(chǎn)成本，在提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)還可以保護(hù)有限的能源資源及環(huán)境，進(jìn)一步提升了企業(yè)的社會(huì)價(jià)值，符合木材領(lǐng)域科技發(fā)展的需求，同時(shí)也為建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)作出了貢獻(xiàn)，符合我國(guó)的國(guó)策和社會(huì)發(fā)展方針。

當(dāng)烘干設(shè)備風(fēng)機(jī) 啟動(dòng)時(shí)，空氣流經(jīng)過(guò)右側(cè)散熱器4 加熱升溫，經(jīng)90°轉(zhuǎn)向進(jìn)入右側(cè)豎直風(fēng)道，再經(jīng)90°轉(zhuǎn)向進(jìn)入板材間水平氣道。熱空氣流通過(guò)水平氣道時(shí)吸收板材中析出的水分而濕度增加、溫度降低，然后通過(guò)左側(cè)豎直風(fēng)道向下流動(dòng)，由左側(cè)散熱器加熱返回風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口，空氣流完成一個(gè)順時(shí)針循環(huán)。根據(jù)干燥工藝的要求，間隔一段時(shí)間風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)，形成逆時(shí)針循環(huán)氣流。在干燥初期，板材中水分較多，此時(shí)應(yīng)打開(kāi)進(jìn)、排氣道8，將部分高濕度熱空氣排放至室外帶走板材中析出的水分，同時(shí)引入室外干空氣，使循環(huán)氣流始終保持一定干度，便于板材干燥。

由此可見(jiàn)，要使板材堆垛各處板材均勻干燥，烘干設(shè)備的循環(huán)氣流速度的均勻性是關(guān)鍵。但在實(shí)際生產(chǎn)中存在一些問(wèn)題: 

①板材堆垛左、右上角部分板材經(jīng)常出現(xiàn)開(kāi)裂、變形翹曲;

②板材堆垛沿高度方向各層板材最終含水率不均勻，干燥質(zhì)量差。為了找到實(shí)際生產(chǎn)中常規(guī)熱風(fēng)干燥室出現(xiàn)問(wèn)題的原因，本文采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)( CFD) 軟件SC /Tetra對(duì)干燥作業(yè)時(shí)干燥室內(nèi)空氣流速度進(jìn)行數(shù)值模擬，按照實(shí)驗(yàn)室的干燥室1∶ 1建模，干燥室模型尺寸為: 沿X方向?qū)?． 6 m，沿Y 方向長(zhǎng)3． 8 m，沿Z 方向高3． 2 m。烘干設(shè)備內(nèi)板材堆垛和風(fēng)機(jī)位置干燥室上部配置2 臺(tái)風(fēng)機(jī)，每臺(tái)功率1． 1 kW，風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口都是直徑為420 mm 圓形，風(fēng)機(jī)支撐框架置于中間位置，板材堆垛中單片板材厚度為50 mm，各片板材間放置的隔條厚度為40 mm，整個(gè)板材堆垛高2 200 mm。